Paneles solares en tándem: qué cambia al combinar dos materiales

Una célula solar en tándem coloca dos materiales capaces de aprovechar partes distintas de la luz en un mismo dispositivo. La idea suena sencilla; el paso difícil es convertir una célula eficiente de laboratorio en un módulo grande, duradero, fabricable y medible con criterios comparables. Si lees que una tecnología «supera el 33 %», la primera pregunta no es cuánto ahorrarías en casa, sino qué objeto se midió y en qué condiciones.

En la combinación que más atención recibe hoy, una capa de perovskita trabaja sobre una célula de silicio. El Departamento de Energía de Estados Unidos explica que ambos absorbentes pueden repartirse mejor los colores de la luz. En mayo de 2026, Fraunhofer ISE abrió un laboratorio dedicado precisamente a trasladar esos diseños a tamaños y procesos industriales. Esa apertura es una señal de progreso, no la prueba de que cualquier panel doméstico disponible alcance el récord de una célula.

Qué significa «tándem» en un panel solar

Una célula fotovoltaica transforma parte de la energía de la luz en electricidad. El silicio cristalino domina el mercado, pero una sola unión no aprovecha por igual todos los fotones que llegan: algunos no tienen la energía adecuada para ser absorbidos y otra parte de la energía se pierde. Apilar absorbentes con propiedades diferentes permite repartir el espectro. La capa superior de perovskita puede ajustarse para captar una zona de la luz; la inferior de silicio utiliza parte de la que atraviesa la primera. La explicación física y la posibilidad de ajustar la absorción se describen en la ficha técnica del Departamento de Energía y en la línea de investigación sobre tándems híbridos del NLR.

«Perovskita» designa aquí una familia de materiales con determinada estructura cristalina, no una única receta química. Su composición, las capas de transporte, los contactos y el encapsulado cambian entre diseños. Tampoco todos los tándems tienen la misma conexión eléctrica. La investigación del National Laboratory of the Rockies estudia configuraciones de dos y cuatro terminales, fabricación, producción de energía y fiabilidad. Para entender la noticia general basta retener una idea: combinar capas puede elevar la conversión de luz, pero añade interfaces y decisiones de fabricación que deben funcionar juntas.

El dibujo resume el mecanismo sin representar una célula concreta ni la proporción real de cada longitud de onda:

La cifra de eficiencia necesita apellido: célula, módulo o instalación

La eficiencia de conversión indica qué proporción de la potencia luminosa incidente se transforma en potencia eléctrica en una medición definida. No dice por sí sola cuántos kilovatios hora entregará un tejado al cabo de un año. Fraunhofer ISE informó en 2026 de eficiencias máximas superiores al 33 % en su proceso de investigación a escala de laboratorio. En esa misma comunicación explica que su infraestructura nueva trabaja para pasar de esos diseños a formatos de célula industriales de hasta 210 × 210 mm y después a módulos.

Es otro tipo de resultado el módulo que Fraunhofer ISE y Oxford PV presentaron en junio de 2026: comunicaron un 25,6 % de eficiencia sobre el área completa del módulo, con versiones de 491 W y 546 W. Son prototipos y configuraciones específicas; el segundo es bifacial y tiene otra superficie. No se debe restar 25,6 de 33 para atribuir una «pérdida de fabricación» universal: proceden de dispositivos, tamaños y mediciones distintos. Tampoco se puede convertir el 25,6 % en una promesa de producción anual para una vivienda sin clima, orientación, sombreado, temperatura, inversor y datos de funcionamiento.

El límite teórico de una arquitectura tampoco es un producto. Fraunhofer estima que añadir una capa de perovskita a silicio puede elevar el límite teórico del 29,4 al 43,3 % bajo las hipótesis del modelo que cita en su comunicado del laboratorio. Ese techo sirve para orientar investigación. No es una ficha técnica, una garantía ni el ahorro que verá el propietario de un tejado.

Para no mezclar niveles, puedes leer cada resultado con cuatro preguntas: ¿se midió una célula pequeña o un módulo completo?, ¿qué área se incluyó?, ¿fue una medida calibrada en condiciones de ensayo o producción exterior?, y ¿durante cuánto tiempo conservó el rendimiento? El laboratorio de calibración de Fraunhofer explica por qué las dos subcélulas requieren iluminación espectral adaptada al medir un tándem. Una cifra sin método deja fuera parte de la historia.

Por qué no basta con poner una película encima del silicio

La capa absorbente de perovskita puede ser muy fina: Fraunhofer describe una de unos 500 nanómetros en su enfoque experimental. Pero depositarla sobre una célula de silicio real y repetir el resultado en muchas unidades requiere controlar uniformidad, defectos, contactos eléctricos y daños durante el procesado. La infraestructura Pero-Si-SCALE combina procesos de vacío y química húmeda e investiga su integración con formatos usados por la industria. Que una ruta admita silicio texturizado corriente es una ventaja de compatibilidad, no una garantía de que el coste final baje.

Después llegan las conexiones entre células y el vidrio, los sellos, las láminas y la electrónica de un módulo. El proyecto HoTSun de Fraunhofer ISE investiga uniones y encapsulado a baja temperatura porque las capas sensibles pueden dañarse con calor, humedad o estrés mecánico; su objetivo de módulos por encima del 26 % es todavía un objetivo de investigación. En el demostrador de junio de 2026, las células se cortaron en tiras, se interconectaron con adhesivo conductor y se encapsularon entre dos vidrios con sellado de borde. Es un ejemplo concreto de ingeniería, no una receta que describa todos los productos.

El informe técnico del NLR sobre fotovoltaica tándem insiste en que trasladar resultados de células menores de 1 cm² a módulos exige trabajo específico de integración, rendimiento energético y fiabilidad. Una cifra excelente de una pieza pequeña prueba que ese diseño puede funcionar bajo ensayo; la fabricación repetible exige muestras grandes, controles de proceso y pérdidas conocidas. Ese es el problema industrial que acompaña al hallazgo científico.

La vida útil: el examen que dura más que una sesión de laboratorio

Las perovskitas pueden deteriorarse ante humedad, oxígeno, calor, luz, tensión aplicada y combinaciones de esos factores. El Departamento de Energía identifica estabilidad, eficiencia a escala, fabricación y validación como retos de comercialización. La revisión científica publicada por investigadores de varios centros en Energy & Environmental Science, alojada por IEA PVPS, describe mecanismos de degradación y ensayos de mitigación. Hablar de «más eficiencia» sin preguntar por producción mantenida a lo largo de los años deja incompleta la evaluación.

Un ensayo acelerado de calor o humedad, una certificación de seguridad y unos meses de exposición exterior aportan evidencias diferentes. Ninguna equivale automáticamente a demostrar décadas de funcionamiento con una tasa de degradación determinada. Los objetivos de evaluación del Departamento de Energía separan eficiencia, área, pruebas de durabilidad y seguimiento exterior justamente para no reducir la decisión a un solo dato. La encapsulación puede proteger la capa sensible, pero también hay que comprobar cómo envejecen las uniones, contactos y sellos del conjunto.

Para un comprador esto se traduce en documentos, no en un color nuevo sobre la cubierta: ficha técnica del módulo concreto, potencia garantizada, términos de garantía, certificaciones aplicables, ensayos de fiabilidad e historial de producción en condiciones reales. Las primeras ventas y los demostradores merecen atención; aún no permiten atribuir a todo el mercado una vida útil idéntica a la de los módulos de silicio establecidos.

¿Existen ya módulos comerciales o siguen en el laboratorio?

Las dos cosas conviven. Oxford PV anunció en septiembre de 2024 su primer envío comercial de módulos de perovskita sobre silicio a un cliente estadounidense. Es una afirmación del fabricante sobre una entrega concreta. El informe Trends 2025 de IEA PVPS registraba producción a pequeña escala y proyectos de demostración; indicaba que, hasta finales de 2024, esa tecnología no había alcanzado producción comercial a gran escala. Las dos observaciones son compatibles si no se confunde «primer envío» con «disponibilidad masiva».

En 2026, Fraunhofer y Oxford PV mostraron módulos tándem de techo y de instalación sobre suelo en la feria Intersolar, con las medidas comunicadas en su nota técnica conjunta. La existencia del prototipo y de una línea industrial no confirma por sí misma stock, precio instalado, garantías o servicio técnico para cualquier hogar español. Esas condiciones dependen del módulo y del vendedor en el momento de contratar. No hemos comprado, montado ni medido uno de esos paneles.

En la práctica, «comercial» puede designar una primera entrega, una línea de capacidad limitada, una demostración para integradores o un producto de catálogo distribuido de forma ordinaria. Antes de usar la palabra para tomar una decisión, conviene pedir nombre de modelo, hoja técnica y condiciones de suministro. Tampoco hay razón para reemplazar una instalación que funciona basándose únicamente en una noticia sobre récords.

Qué cambia para quien compara placas para un tejado

La ventaja potencial de una eficiencia mayor es obtener más potencia nominal en una superficie dada. Eso interesa especialmente cuando el espacio útil está limitado. Pero el sistema se compra por rendimiento esperado, precio total, garantías, compatibilidad y condiciones del emplazamiento, no por el récord de una célula. Dos paneles con igual potencia nominal pueden entregar energía distinta durante el año según orientación, sombreado y temperatura. Para un proyecto real hace falta una propuesta técnica con modelo de módulo, simulación y datos de la instalación; este artículo no sustituye ese cálculo.

Una ficha seria debe especificar si la eficiencia declarada pertenece al módulo completo, la potencia bajo condiciones estándar, sus dimensiones y las condiciones de ensayo. También importa cómo se sostienen los años de garantía y qué documentación hay sobre degradación. Pregunta qué laboratorio midió el dato de eficiencia, qué normas se usaron y si existe seguimiento exterior del modelo concreto. El servicio de calibración y fiabilidad de Fraunhofer ISE muestra por qué medida inicial y durabilidad son trabajos separados.

Hay una pregunta adicional que suele faltar en la publicidad: ¿qué ocurrirá al final de la vida útil y quién gestionará el módulo? Nuestra guía sobre reciclaje y residuos de paneles solares explica ese circuito general. No se puede asumir que un nuevo apilamiento de materiales tendrá idénticos procesos de recuperación que un panel de silicio convencional; hay que pedir documentación del producto y contrastar las obligaciones locales vigentes.

Lo que sabemos, lo que sigue abierto y cómo leer el próximo récord

Sabemos que el tándem de perovskita y silicio puede aprovechar mejor partes distintas de la luz; que se han comunicado eficiencias superiores al 33 % para células de laboratorio; y que existen demostradores de módulo de área completa con resultados como el 25,6 % difundido por Fraunhofer en 2026. También hubo un primer envío comercial anunciado por Oxford PV en 2024. Cada dato responde a una pregunta distinta. No prueba por sí solo un coste menor por kilovatio hora ni una vida útil ya observada de décadas para un producto vendido hoy.

Quedan abiertas la fabricación repetible de módulos grandes, la estabilidad bajo estrés combinado, el desempeño exterior prolongado, la documentación de garantías y la escala de producción. Es una inferencia razonable a partir de las líneas de trabajo descritas por NLR, Fraunhofer y el Departamento de Energía; no significa que todos los fabricantes se encuentren en el mismo punto. Cuando aparezca un récord nuevo, busca en este orden: objeto medido, superficie, certificación, fecha, estabilidad y comparación con un producto realmente disponible. Esa lectura evita convertir un avance científico en una promesa doméstica que aún no se ha comprobado.

Fuentes y agradecimientos

• Fraunhofer ISE, apertura de Pero-Si-SCALE (2026): capas, cifras de laboratorio y reto de escalado.
• Fraunhofer ISE y Oxford PV, demostradores de módulos (2026): área, potencia, eficiencia y método de interconexión.
• National Laboratory of the Rockies, informe técnico sobre fotovoltaica tándem (2026): integración, ensayo y fiabilidad.
• Departamento de Energía de Estados Unidos, células de perovskita y líneas de investigación: funcionamiento y límites.
• IEA PVPS, Trends in Photovoltaic Applications 2025: estado industrial descrito hasta el cierre de 2024.
• Oxford PV, anuncio de su primera entrega comercial (2024): declaración del fabricante, contrastada aquí con el panorama del informe IEA PVPS.

Agradecemos a los equipos de Fraunhofer ISE, NLR, el Departamento de Energía, IEA PVPS y Oxford PV que hayan publicado datos técnicos y contexto sobre esta tecnología. Su publicación hizo posible contrastar los distintos niveles de evidencia; ninguna de estas entidades participó en la redacción, revisión o aprobación de esta guía de Gaia Genius Hub.